本實(shí)用新型涉及一種壓電泵，具體地說(shuō)，是一種杠桿三角放大壓電疊堆泵。

背景技術(shù)：

滴灌是目前最有效的灌溉技術(shù)之一，對(duì)于緩解水資源緊缺具有重要的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景.作為滴灌系統(tǒng)的核心部件，雖然現(xiàn)有灌水器基本上能夠滿足作物滴灌需求，但卻存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、滴頭易堵塞與流量難于精確控制等缺點(diǎn)。而無(wú)閥壓電泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、微小流量可控性好、易于微型化等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，特別在滴灌領(lǐng)域?qū)⒊蔀橐环N新的流體泵送方式。

但現(xiàn)有壓電泵存在較多不足：首先，現(xiàn)有壓電泵通常采用雙晶片壓電振子或者壓電疊堆，對(duì)于雙晶片壓電振子，通常采用周邊固支，或懸臂梁固支的方式，其振幅太??；壓電疊堆泵雖使振子振幅有所增加，但多采用多級(jí)杠桿放大機(jī)構(gòu)，放大效果不明顯，振子振幅仍然不能滿足無(wú)閥壓電泵大流量輸出要求；其次，現(xiàn)有壓電疊堆與振子的接觸多采用點(diǎn)接觸或線接觸，壓電泵長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，上述接觸方法容易造成磨損，導(dǎo)致壓電泵元件磨損，造成泵送流量減小甚至無(wú)流量輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有壓電疊堆泵放大效果不明顯，不能滿足大流量輸出要求，已造成磨損等問(wèn)題，提出了一種杠桿三角放大壓電疊堆泵。

本實(shí)用新型的杠桿三角放大壓電疊堆泵，包括中空的泵體，所述泵體內(nèi)安裝有壓電疊堆和由壓電疊堆驅(qū)動(dòng)的振臂，所述泵體上設(shè)置有送入口和泵出口，所述泵出口與振臂的前端對(duì)齊。

所述泵體內(nèi)安裝有杠桿三角放大機(jī)構(gòu)，所述杠桿三角放大機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)對(duì)稱，頂部與振臂接觸，包括三角臂、杠桿臂、支承座和驅(qū)動(dòng)臂。

所述三角臂、杠桿臂和支承座都對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)。

所述三角臂的頂部之間鉸接，所述三角臂之間所呈夾角小于180度。

所述杠桿臂外端與三角臂的底部鉸接，內(nèi)端與支承座鉸接。

所述支承座與泵體固接。

所述驅(qū)動(dòng)臂與壓電疊堆接觸，兩端分別通過(guò)連接桿與對(duì)應(yīng)杠桿臂的中部相連。

優(yōu)選的是，所述杠桿臂呈Z形，由彎折處由外向內(nèi)分成外段、中段和內(nèi)段，所述外段頂端與三角臂鉸接，所述內(nèi)段底端與支承座鉸接。

優(yōu)選的是，所述杠桿臂外段的長(zhǎng)度大于等于連接桿的長(zhǎng)度。

優(yōu)選的是，所述振臂底部平行安裝有圓柱滾子，所述杠桿三角放大機(jī)構(gòu)的三角臂之間通過(guò)柔性鉸鏈相連，所述圓柱滾子底部位部位于柔性鉸鏈中。

優(yōu)選的是，所述圓柱滾子頂部位于振臂底部設(shè)置的安裝槽中，所述安裝槽內(nèi)壁為與圓柱滾子同心的圓弧形。

優(yōu)選的是，所述泵體內(nèi)安裝有隔離塊，所述隔離塊頂部設(shè)置開口向上的導(dǎo)向槽，所述壓電疊堆位于導(dǎo)向槽中。

優(yōu)選的是，所述泵體內(nèi)安裝有固定座，所述固定座頂部安裝的固定板與振臂后端通過(guò)柔性鉸鏈鉸接。

本實(shí)用新型的有益效果是：杠桿三角放大壓電疊堆泵的振臂振動(dòng)幅度通過(guò)杠桿三角放大機(jī)構(gòu)進(jìn)行放大，杠桿三角放大機(jī)構(gòu)內(nèi)具有三角形結(jié)構(gòu)和杠桿結(jié)構(gòu)，都能對(duì)振動(dòng)進(jìn)行放大，形成了兩級(jí)放大的效果，增強(qiáng)了振臂的振動(dòng)幅度，放大效果明顯，提高了泵的泵送流量，并且其結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單。

杠桿臂呈Z形，一端向上伸出，增強(qiáng)了其推擠三角臂的幅度，提高了三角形結(jié)構(gòu)對(duì)振動(dòng)的放大作用；另一端向下伸出，增強(qiáng)了杠桿臂的擺動(dòng)幅度，提高了杠桿結(jié)構(gòu)對(duì)振動(dòng)的放大作用，從兩方面進(jìn)一步增強(qiáng)了振動(dòng)放大的效果。

杠桿臂向上伸出的外段長(zhǎng)度較大，防止三角臂碰到驅(qū)動(dòng)臂，保證整個(gè)放大機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)。

杠桿三角放大機(jī)構(gòu)通過(guò)圓柱滾子將振動(dòng)傳遞給振臂，圓柱滾子上部表面和下部表面分別與振臂和杠桿三角放大機(jī)構(gòu)充分接觸，提高了接觸面積，降低了部件的磨損，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，使振臂的振幅能夠長(zhǎng)時(shí)間保持一致，避免泵送量減小或者斷流。

通過(guò)隔離塊的導(dǎo)向槽，對(duì)壓電疊堆的振動(dòng)方向進(jìn)行限制，保證壓電疊堆的豎向位移輸出到驅(qū)動(dòng)臂上，使驅(qū)動(dòng)臂最大幅度的進(jìn)行振動(dòng)。

振臂通過(guò)柔性鉸鏈歸位，并推動(dòng)杠桿三角放大機(jī)構(gòu)歸位，加快各個(gè)部件的歸位速度，以便能夠更快的進(jìn)行下一次的運(yùn)行動(dòng)作，加快產(chǎn)生的振動(dòng)頻率，提高泵送量。

附圖說(shuō)明

附圖1為杠桿三角放大壓電疊堆泵的整體結(jié)構(gòu)圖；

附圖2為杠桿三角放大機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖一；

附圖3為杠桿三角放大機(jī)構(gòu)與振臂的裝配圖一；

附圖4為杠桿三角放大機(jī)構(gòu)與振臂的裝配圖二；

附圖5為隔離塊的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、特征及其它目的，現(xiàn)結(jié)合所附較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下，所說(shuō)明的較佳實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并非限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式如下：

如圖1至5所示，杠桿三角放大壓電疊堆泵，包括中空的泵體1，泵體1內(nèi)安裝有壓電疊堆2和由壓電疊堆2驅(qū)動(dòng)的振臂3。

泵體1上設(shè)置有送入口1.1和泵出口1.2，泵出口1.2與振臂3的前端對(duì)齊。

液體從送入口1.1進(jìn)入并充滿泵體1的內(nèi)腔，壓電疊堆2驅(qū)動(dòng)振臂3往復(fù)擺動(dòng)，撥動(dòng)其前端的液體，將液體從振臂3前端對(duì)齊的泵出口推出，實(shí)現(xiàn)液體的泵送。

為了增強(qiáng)振臂3的擺動(dòng)幅度，從而提高泵送液體量，泵體1內(nèi)安裝杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4。

杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4結(jié)構(gòu)對(duì)稱，頂部與振臂3接觸，包括三角臂5、杠桿臂6、支承座7和驅(qū)動(dòng)臂8。

三角臂5、杠桿臂6和支承座7都對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)。

三角臂5的頂部之間鉸接，三角臂5之間所呈夾角小于180度。

杠桿臂6外端與三角臂5的底部鉸接，內(nèi)端與支承座7鉸接。

支承座7與泵體1固接。

驅(qū)動(dòng)臂8與壓電疊堆2接觸，兩端分別通過(guò)連接桿9與對(duì)應(yīng)杠桿臂6的中部相連。

壓電疊堆2通電，產(chǎn)生豎向變形，推動(dòng)驅(qū)動(dòng)臂8向上移動(dòng)，帶動(dòng)杠桿臂6。

杠桿臂6作為杠桿結(jié)構(gòu)，由于杠桿臂6的內(nèi)端與支承座7鉸接，杠桿臂6外端的位移大于內(nèi)端的位移。驅(qū)動(dòng)臂8帶動(dòng)杠桿臂6的中部，驅(qū)動(dòng)臂8產(chǎn)生的位移和與其固接的杠桿臂6中部的位移相同，而杠桿臂6外端產(chǎn)生的位移則大于杠桿臂6中部的位移，繼而大于驅(qū)動(dòng)臂8產(chǎn)生的位移。所以驅(qū)動(dòng)臂8產(chǎn)生較小的位移，能夠使杠桿臂6外端產(chǎn)生較大的位移，產(chǎn)生一級(jí)放大效果。

杠桿臂6的外端進(jìn)一步推動(dòng)三角臂5，兩個(gè)呈夾角的三角臂5組成三角形結(jié)構(gòu)。由于杠桿臂6的外端向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，使兩個(gè)三角臂5向內(nèi)收縮，并使兩個(gè)三角臂5的頂端向上推動(dòng)，產(chǎn)生二級(jí)放大效果。

三角臂5的頂端向上推動(dòng)振臂3中部，使振臂3前端向上擺動(dòng)。由于振臂3后部固定或鉸接，振臂3前端的位移大于振臂3中部的位移，產(chǎn)生三級(jí)放大效果。

振臂3前端向上擺動(dòng)后，壓電疊堆恢復(fù)，通過(guò)振臂3本身擺動(dòng)產(chǎn)生的彈力，使振臂3前端向下擺動(dòng)，帶動(dòng)杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4的各個(gè)部件歸位，然后壓電疊堆2再次通電，產(chǎn)生豎向變形，再次使振臂3前端向上擺動(dòng)。

按照上述方式循環(huán)往復(fù)工作，使振臂3不斷上下擺動(dòng)，形成振動(dòng)。壓電疊堆2變形產(chǎn)生的位移幅度被杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4增強(qiáng)，并傳遞給振臂3的前端，增加了振臂3撥動(dòng)水的能力，提高了泵送量。

三角臂5之間、三角臂5與杠桿臂6之間、杠桿臂6與支承座7之間的鉸接點(diǎn)都可采用柔性鉸鏈，由于柔性鉸鏈本身的性質(zhì)，在壓電疊堆頂點(diǎn)恢復(fù)原狀時(shí)，通過(guò)柔性鉸鏈能夠使杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4的三角臂5、杠桿臂6、支承座7和驅(qū)動(dòng)臂8也回復(fù)初始狀態(tài)，以便進(jìn)行下一次的位移放大。

為了進(jìn)一步提高杠桿結(jié)構(gòu)的放大效果，杠桿臂6呈Z形，由彎折處由外向內(nèi)分成外段6.1、中段6.2和內(nèi)段6.3。

外段6.1頂端與三角臂5鉸接，內(nèi)段6.3底端與支承座7鉸接，減小了杠桿臂6力臂的長(zhǎng)度，使杠桿臂6外端能夠更大程度的向上和向內(nèi)移動(dòng)，增加三角臂5的移動(dòng)幅度，提高振動(dòng)放大效果。

為了保證杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，杠桿臂6外段的長(zhǎng)度大于等于連接桿9的長(zhǎng)度。使驅(qū)動(dòng)臂8位于三角臂5底部下方，防止驅(qū)動(dòng)臂8運(yùn)動(dòng)使碰觸三角臂5，阻礙三角臂5向內(nèi)收縮對(duì)位移進(jìn)行放大。

為了減輕磨損，振臂3底部平行安裝有圓柱滾子10，杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4的三角臂5之間通過(guò)柔性鉸鏈相連，圓柱滾子10底部位部位于柔性鉸鏈中。

圓柱滾子10頂部位于振臂3底部設(shè)置的安裝槽11中，安裝槽11內(nèi)壁為與圓柱滾子10同心的圓弧形。

杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4推動(dòng)圓柱滾子10，由圓柱滾子10在推動(dòng)振臂3，圓柱滾子10與杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4和振臂3之間的接觸都為面接觸，避免點(diǎn)接觸或線接觸造成的磨損，損失放大位移。

為了壓電疊堆2變形最大程度的產(chǎn)生豎向位移，泵體1內(nèi)安裝有隔離塊12，隔離塊12頂部設(shè)置開口向上的導(dǎo)向槽13，壓電疊堆2位于導(dǎo)向槽13中。

導(dǎo)向槽13限制壓電疊堆2變形產(chǎn)生的位移方向，使壓電疊堆2產(chǎn)生的豎向位移最大程度的傳遞給驅(qū)動(dòng)臂8，使驅(qū)動(dòng)臂8產(chǎn)生的位移幅度增大，從而增強(qiáng)振臂3的振動(dòng)幅度。

為了進(jìn)一步提高各個(gè)部件的運(yùn)行速度，泵體1內(nèi)安裝有固定座14，固定座14頂部安裝的固定板15與振臂3后端鉸接，鉸接點(diǎn)采用柔性鉸鏈。振臂3向上擺動(dòng)后，柔性鉸鏈能夠?qū)⒄癖?拉動(dòng)歸位，并使振臂3推動(dòng)杠桿三角放大機(jī)構(gòu)4歸位，增加各個(gè)部件的歸位速度，使下一次運(yùn)動(dòng)動(dòng)作能夠更快的進(jìn)行，從而增強(qiáng)振動(dòng)的頻率，提高泵送能力。